CN112917259A - 机加工床的负压吸附静压支撑导轨、包含其的外圆磨床 - Google Patents

机加工床的负压吸附静压支撑导轨、包含其的外圆磨床 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，所述机加工床包括工作台和机床，所述负压吸附静压支撑导轨包括导轨槽、导轨本体和静压支撑组件，所述导轨槽固定设置在所述工作台的下侧面，所述导轨本体固定设置在所述机床的上侧面，所述导轨槽和所述导轨本体对应设置；本公开通过静压支撑组件使导轨槽和导轨本体之间处于纯液体摩擦状态，具有高运动精度、低摩擦阻力等优点。

Description

机加工床的负压吸附静压支撑导轨、包含其的外圆磨床
技术领域
本公开涉及机加工领域，尤其涉及一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨、包含其的外圆磨床。
背景技术
目前，多数机加工设备为了减少运动部件的摩擦，一般都需要采用高运动精度、低摩擦阻力的导轨结构，同时，最好还能实现高服役寿命以及良好的抗振性能等优点。现有的静压导轨技术是将具有一定压力的润滑油，经毛细管节流器或是小孔节流器输入到导轨本体面的油腔，即可形成承载油膜，使导轨本体面之间处于纯液体摩擦状态，但其也存在运动的漂移和运动的不稳定等问题，使其的应用具有了一定局限性。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨、包含其的外圆磨床。。
根据本公开的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，所述机加工床包括工作台和机床，其特征在于，所述负压吸附静压支撑导轨包括导轨本体和静压支撑组件，所述导轨本体固定设置在所述机床的上侧面，所述工作台的下侧面设置与所述导轨本体适配的导轨槽；
所述静压支撑组件与所述工作台固定连接，所述导轨槽通过所述静压支撑组件与所述导轨本体可移动连接。
具体地，所述静压支撑组件包括侧向导轨静压油腔组、主承载静压油腔和供油系统，所述侧向导轨静压油腔组设置在所述导轨槽的侧面，且所述侧向导轨静压油腔组与所述导轨本体的侧面对应设置，多个所述主承载静压油腔均设置在所述导轨槽的底面，且所述主承载静压油腔与所述导轨本体的顶面对应设置，所述侧向导轨静压油腔组和所述主承载静压油腔均通过静压油路与所述供油系统的出油端连通。
优选地，所述静压油路设置在所述工作台内，所述静压油路的进油端与所述供油系统的出油端之间设置有PM流量控制器。
具体地，所述侧向导轨静压油腔组包括多个侧向导轨静压油腔，多个所述侧向导轨静压油腔对所述导轨本体的侧面的合力为零。
具体地，所述导轨槽的宽度大于所述导轨本体的宽度，所述导轨槽的深度大于所述导轨本体的高度。
优选地，相邻的两个所述主承载静压油腔之间的距离相等，多个所述主承载静压油腔的面积均相等。
进一步，所述工作台还配置负压吸附组件，所述负压吸附组件利用负压吸附所述导轨本体使得所述工作台与所述导轨本体间的相对运动稳定。
具体地，所述负压吸附组件包括负压环槽和负压系统，所述负压环槽固定设置在所述导轨槽的底面，所述负压环槽通过气路与所述负压系统的负压端连通。
优选地，所述负压环槽设置在所述侧向导轨静压油腔组和所述主承载静压油腔之间，且靠近所述导轨槽的侧面的所述负压环槽设置在所述主承载静压油腔的外围。
一种外圆磨床，包含上述的机加工床的负压吸附静压支撑导轨。
根据本公开的至少一个实施方式，本公开通过静压支撑组件使导轨本体和导轨槽之间处于纯液体摩擦状态，具有高运动精度、低摩擦阻力等优点；通过设置负压吸附组件在保证高运动精度、低摩擦阻力的同时解决了静压导轨高速运动的漂移和低速运动时产生爬行现象，提高了机床的运动稳定性及工件的加工精度。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本公开所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨的结构示意图。
图2是图1的局部放大示意图。
图3是根据本公开所述侧向导轨静压油腔组的剖视图。
附图标记：1-导轨槽，2-侧向导轨静压油腔组，3-主承载静压油腔，4-负压环槽，5-侧向导轨静压油腔，6-静压油路。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，机加工床包括工作台和机床，其特征在于，负压吸附静压支撑导轨包括导轨本体和静压支撑组件，导轨本体固定设置在机床的上侧面，工作台的下侧面设置与导轨本体适配的导轨槽1；
静压支撑组件与工作台固定连接，导轨槽1通过静压支撑组件与导轨本体可移动连接。
工作台和机床通过支撑导轨可滑动连接，导轨槽1和导轨本体之间通过静压支撑组件形成承载油膜，使其处于纯液体摩擦状态，具有高运动精度、低摩擦阻力等优点。
静压支撑组件包括侧向导轨静压油腔组2、主承载静压油腔3和供油系统，侧向导轨静压油腔组2设置在导轨槽1的侧面，且侧向导轨静压油腔组2与导轨本体的侧面对应设置，多个主承载静压油腔3均设置在导轨槽1的底面，且主承载静压油腔3与导轨本体的顶面对应设置，侧向导轨静压油腔组2和主承载静压油腔3均通过静压油路6与供油系统的出油端连通。
侧向导轨静压油腔组2设置在导轨槽1的两侧，为工作台的提供更好的支撑与定位，可以在导轨槽1与导轨本体的侧面之间也形成承载油膜，避免导轨槽1的侧面与导轨本体的侧面直接接触，使其处于纯液体摩擦状态，增加稳定性，减小工作台运行的测向误差，提高了机床的运动稳定性及工件的加工精度。
供油系统可以为现有的液压油泵送系统，并可以通过调节供油系统来控制对侧向导轨静压油腔组2、主承载静压油腔3的输出压力，使得油压与工作台的重力之间形成有效的平衡，即能够使导轨槽1和导轨本体接触面之间形成承载油膜，又能够有效的控制工作台与机床的相对位置。
静压油路6设置在工作台内，静压油路6的进油端与供油系统的出油端之间设置有PM流量控制器。
取消了原有常用的毛细管节流器或是小孔节流器，改用成PM流量控制器，避免了油压不稳对机床运行精度的影响，同时避免毛细管节流器长时间使用造成压力降低，延长了机床的使用寿命。
侧向导轨静压油腔组2包括多个侧向导轨静压油腔5，多个侧向导轨静压油腔5对导轨本体的侧面的合力为零。
通过设置侧向导轨静压油腔5的位置，以及控制各个侧向导轨静压油腔5的面积，实现对导轨本体的侧面的合力为零，从而可以避免工作台在导轨本体上发生晃动，增加稳定性。
导轨槽1的宽度大于导轨本体的宽度，导轨槽1的深度大于导轨本体的高度。
通过在导轨槽1与导轨本体之间设置间隙，使得承载油膜可以存在，起到低摩擦的作用，同时间隙也不宜过大，导致承载油膜无法成型，无法起到应有的作用。
相邻的两个主承载静压油腔3之间的距离相等，多个主承载静压油腔3的面积均相等。
多个主承载油腔根据实际的情况在导轨槽1的底面进行分布，对导轨本体的顶面施加作用力，使得工作台的重力与主承载油腔释放的压力相等，方向相反，从而实现工作台的稳定固定。
本共开中，导轨本体和导轨槽1的数量至少为1个，则表示其数量可以为1个或者多个，下面提供相关的实施例。
实施例一
当导轨本体和导轨槽1的数量为1个时，则需要在导轨槽1的两个侧面均设置侧向导轨静压油腔5，从而才能实现合力为零的目的。
实施例二
当导轨本体和导轨槽1的数量为2个时，即图1、图2和图3所示的结构，侧向导轨静压油腔5可以按照图示中的方式设置，即只将侧向导轨静压油腔5设置在两个导轨槽1的靠近工作台轴线的一侧的内侧面上。
也可以将侧向导轨静压油腔5设置在两个导轨槽1远离工作台的一侧的内侧面上，还可以将两个导轨槽1的四个内侧面均设置侧向导轨静压油腔5。
实施例三
当导轨本体和导轨槽1的数量为多个是，则可以选择适当数量的内内侧面设置侧向导轨静压油腔5，只需要保证合力为零即可。
负压吸附静压支撑导轨还包括负压吸附组件，负压吸附组件与工作台和导轨本体固定连接。
负压吸附组件包括负压环槽4和负压系统，负压环槽4固定设置在导轨槽1的底面，负压环槽4通过气路与负压系统的负压端连通。
通过在导轨槽11的底面增设负压环槽44，并通过负压系统使得负压环槽44处于负压的状态，在保证开式静压导轨所需承载油膜厚度和刚度的同时解决了静压导轨高速运动的漂移和低速运动时产生爬行现象，提高了机加工床的运动稳定性及工件的加工精度。
负压环槽4设置在侧向导轨静压油腔组2和主承载静压油腔3之间，且靠近导轨槽1的侧面的负压环槽4设置在主承载静压油腔3的外围。
根据导轨槽1的数量对负压环槽4的数量进行确定，假设导轨槽1的数量为2，则如图1所示，为了提高机加工床的稳定性，将负压环槽4设置成为两部分，分别位于图中所示的上下两部分，可以在不影响静压支撑组件工作的情况下实现负压吸附。
一种外圆磨床，包含上述的机加工床的负压吸附静压支撑导轨。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，所述机加工床包括工作台和机床，其特征在于，所述负压吸附静压支撑导轨包括导轨本体和静压支撑组件，所述导轨本体固定设置在所述机床的上侧面，所述工作台的下侧面设置与所述导轨本体适配的导轨槽；
所述静压支撑组件与所述工作台固定连接，所述导轨槽通过所述静压支撑组件与所述导轨本体可移动连接。
2.如权利要求1所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，其特征在于，所述静压支撑组件包括侧向导轨静压油腔组、主承载静压油腔和供油系统，所述侧向导轨静压油腔组设置在所述导轨槽的侧面，且所述侧向导轨静压油腔组与所述导轨本体的侧面对应设置，多个所述主承载静压油腔均设置在所述导轨槽的底面，且所述主承载静压油腔与所述导轨本体的顶面对应设置，所述侧向导轨静压油腔组和所述主承载静压油腔均通过静压油路与所述供油系统的出油端连通。
3.如权利要求2所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，其特征在于，所述静压油路设置在所述工作台内，所述静压油路的进油端与所述供油系统的出油端之间设置有PM流量控制器。
4.如权利要求2所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，其特征在于，所述侧向导轨静压油腔组包括多个侧向导轨静压油腔，多个所述侧向导轨静压油腔对所述导轨本体的侧面的合力为零。
5.如权利要求2所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，其特征在于，所述导轨槽的宽度大于所述导轨本体的宽度，所述导轨槽的深度大于所述导轨本体的高度。
6.如权利要求4所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，其特征在于，相邻的两个所述主承载静压油腔之间的距离相等，多个所述主承载静压油腔的面积均相等。
7.如权利要求2所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，其特征在于，所述工作台还配置负压吸附组件，所述负压吸附组件利用负压吸附所述导轨本体使得所述工作台与所述导轨本体间的相对运动稳定。
8.如权利要求7所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，其特征在于，所述负压吸附组件包括负压环槽和负压系统，所述负压环槽固定设置在所述导轨槽的底面，所述负压环槽通过气路与所述负压系统的负压端连通。
9.如权利要求8所述的一种机加工床的负压吸附静压支撑导轨，其特征在于，所述负压环槽设置在所述侧向导轨静压油腔组和所述主承载静压油腔之间，且靠近所述导轨槽的侧面的所述负压环槽设置在所述主承载静压油腔的外围。
10.一种外圆磨床，其特征在于，包含如权利要求1-9任一项所述的机加工床的负压吸附静压支撑导轨。
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